El Sistema Compas De Una Aeronave

Indicador de Altitud

Este instrumento aunque internamente es sumamente complejo es increíblemente fácil de utilizar y reemplaza completamente al horizonte natural. Está compuesto por un símbolo que representa a su avión visto desde la parte de atrás y por una línea horizontal móvil con un área azul en la parte superior que representa el cielo y un área obscura o café que representa la tierra.

Este horizonte sube o baja respondiendo a los cambios de altitud de la nariz del aeroplano y se inclina a la izquierda o derecha respondiendo al ángulo de banqueo del mismo de esta forma refleja permanentemente el horizonte real. Todo esto se logra por medio de un mecanismo interno llamado giroscopio que mantiene el nivel del horizonte fijo con respecto al horizonte natural. El horizonte artificial consta de un giróscopo de rotación horizontal montado sobre un sistema de ejes que le confieren tres grados de libertad dentro de una caja hermética.

Este giróscopo tiene fijada una esfera visible con una barra horizontal de referencia a la altura del eje de giro por encima de la cual la esfera es de color azul que reperesenta el cielo y por debajo cafe que representa la tierra. Este instrumento está conectado al sistema de succión necesario para producir la corriente de aire que incide sobre los alabes del rotor y hace girar este a unas 16.000 r.p.m. aproximadamente.

En el frontal de la caja se fija un dial de presentación con un avioncito en miniatura y una escala graduada en el semicírculo superior. Las marcas de esta escala están separadas de 10º en 10º entre 0º y 30º con unas marcas más anchas representando 30º, 60º y 90º. En algunos indicadores la escala graduada se encuentra en la esfera del giróscopo.

Este instrumento puede contar también con unas marcas horizontales por encima y por debajo de la barra del horizonte como referencias de la actitud de cabeceo del avión marcas que suelen indicar 5º, 10º, 15º y 20º de cabina arriba o abajo. Cuando el avión se incline hacia un lado u otro suba o baje o cualquier otro movimiento combinado la caja y su dial con el avioncito en miniatura realizará el mismo movimiento.

Pero por la propiedad de rigidez en el espacio el giróscopo debe permanecer siempre paralelo al horizonte y con él su esfera visible con la barra horizontal. De esta manera se proporciona al piloto la referencia del horizonte y la actitud del avión respecto al mismo. La relación del avión miniatura con el horizonte de referencia es la misma que la del avión con el horizonte real.

La Brújula Magnética

La brújula magnética es uno de los instrumentos más antiguos que se utilizan en las aeronaves. La brújula magnética conserva su papel como instrumento de navegación básico porque no está sujeto a los defectos electromecánicos y por tanto en la mayoría de los aviones es un instrumento de ayuda necesaria para el piloto.

La brújula magnética sirve como una herramienta direccional al alinearse por sí sola en la dirección de los polos magnéticos terrestres . A causa de la localización de los polos magnéticos la aguja de una brújula apuntará al polo norte geográfico sólo en unos pocos sitios. En otros lugares apuntará al este o al oeste del Norte, quiere decir que mostrara la dirección que esta llevando el avión con respecto al meridiano magnético de la Tierra.

Este instrumento está formado por una caja hermética en cuyo interior hay una pieza formada por dos agujas de acero magnetizadas alrededor de las cuales se ha ensamblado una rosa de rumbos. Este conjunto se apoya a través de una piedra para minimizar rozamientos sobre un eje vertical acabado en punta de forma que su equilibrio sea lo más estable posible. Además consta de un imán anular de acero de cobalto y una carta de graduación de aleación de aluminio.

Tipos de brújulas:

Las brújulas tienen las características comunes principales siguientes: un sistema magnético, amortiguacion de liquido y compensacion de expansión del liquido.

• Sistema magnético: Consta únicamente de un solo imán anular de acero al cual va fijada una rosa de brújula.
  
• Amortización de liquido: Es una brújula cuyo sistema magnético después de ser desviado vuelve a su posición de equilibrio directamente sin oscilar y además estabiliza el sistema magnético y le da cierta flotacion reduciendo el peso sobre el pivote y disminuyendo los efectos de fricción y desgaste.
  
• Compensacion de expansion del liquido: Los líquidos de las brújulas están sujetos a expandirse y a contraerse en función de las variaciones de temperatura de tal modo se incorporan estos tipos para absorver los cambios volumétricos y de este modo compense los efectos.

Giróscopo Direccional

El Giróscopo Direccional también conocido como Indicador de Dirección o Indicador de Rumbo es un instrumento giro utilizado para indicar el rumbo que lleva la aeronave. El instrumento se alinea manualmente con la brújula magnética al comienzo del vuelo e indica el rumbo magnético que lleva la aeronave. Debido a que utiliza un giro para mantener su información puede sufrir de error giroscópico de vez en cuando.

Este tipo de eventos se presentan debido a la rotación de la tierra. La razón mas importante para que el Indicador de Rumbo exista es por la inestabilidad del compás. Este flota en fluido y puede llegar a ser imposible de leer salvo en casos de vuelo a nivel. Si quiere comprobarlo mire el compás a la entrada o salida de un giro.

Es también llamado giroscopio en donde cualquier cuerpo en rotación que presenta dos propiedades fundamentales: la inercia giroscópica y la precesión, que es la inclinación del eje en ángulo recto ante cualquier fuerza que tienda a cambiar el plano de rotación. Estas propiedades son inherentes a todos los cuerpos en rotación incluida la Tierra. El término giróscopo se aplica generalmente a objetos esféricos o en forma de disco montados en un soporte cardánico de forma que puedan girar libremente en cualquier dirección.

• La inercia giroscópica: Tiende a mantener su dirección a menos que una fuerza lo perturbe. Esto se llama rigidez giroscópica. Tal propiedad hace del giroscopio una herramienta necesaria a la hora de construir aparatos que deban mantener su estabilidad y para desarrollar instrumentos de navegación.

• Fuerza de precisión: Consistes en aplicar un par de fuerzas sobre el eje el vector que representa al movimiento rotacional tiende a coincidir con el que representa el par perturbador.

Estas propiedades están presentes en todos los objetos en rotación incluida la tierra.

El giróscopo es una herramienta usada desde hace mucho tiempo antes del desarrollo de la computación. Su invención es atribuida al científico francés J. Foucault quien fue el primero en usar el termino giroscopio y quien lo uso en experimentos relacionados con la rotación de la tierra en el año 1852. Entre los años 1898 y 1908 científicos como H. Anschütz-Keampfe, R.M.S. Lochiel, y Wigham Richardson desarrollaron y patentaron diversas implementaciones del giroscopio como instrumento de navegación.